江苏省自然科学基金(BK2008330)
- 作品数：15 被引量：383H指数：11
- 相关作者：曹卫星朱艳田永超汤亮刘小军更多>>
- 相关机构：南京农业大学河南农业大学俄勒冈州立大学更多>>
- 发文基金：江苏省自然科学基金国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术电子电信环境科学与工程更多>>
- 中国主要稻作区水稻生产气候资源的时空特征被引量：24
- 2011年
- 中国地域广大,水稻生产气候资源分布的时空差异给中国水稻生产带来了较高的不确定性。基于中国主要稻作区333个气象台站1961～1970年(1960s)和1996～2005年(2000s)2个10a历史时期的逐日气象资料,使用ANUSPLIN软件包生成栅格化的逐日气象要素表面值;然后基于栅格逐年计算并比较了2个历史时期水稻生育期内主要气候资源(总日照时数、总有效积温、平均气温日较差、总降水量、总降水天数和平均降水强度)的时空分布特征。结果表明,同1960s相比,2000s中国主要稻作区水稻生育期内的平均总日照时数减少了11.93%,东北、西南地区减少的幅度小于中部和南方;平均总有效积温增加了9.40%,东北和西南地区增加的幅度大于中部和南方,但是在中部和南方存在总有效积温减少的地区;平均气温日较差减少了4.86%,东北和西南地区减少的幅度大于中部和南方,但在中部和南方地区亦存在部分增加的区域;总降水量增加了1.59%,平均降水强度增加了3.22%,平均降水强度的变化率在空间分布上与总降水量基本一致,东北地区和宁夏回族自治区总降水量和平均降水强度呈降低的趋势,而中部和南方大部分地区呈增加的趋势;平均总降水天数减少了1.60%,东北地区和中部地区的降低幅度要小于南方沿海地区。该研究结果为进一步分析中国主要稻作区的水稻增产潜力及增产途径提供了技术支撑。
- 姜晓剑汤亮刘小军黄芬曹卫星朱艳
- 关键词：水稻气候资源
- 基于遥感和地统计学方法的小麦生长管理分区被引量：2
- 2011年
- 以江苏省如皋市和海安县冬小麦种植区域为研究对象,将基于小麦不同生育时期30m分辨率的HJ-1A/B CCD影像提取的归一化植被指数(NDVI)与土壤养分指标(全氮、有机质、有效磷、速效钾)分布状况有机结合,在空间变异性分析和主成分提取的基础上进行聚类分区.结果表明,基于抽穗期NDVI与土壤养分指标耦合的分区方法效果最佳,分区后各子区域内部NDVI值和土壤养分指标的变异系数分别在4.5%～6.1%和3.3%～87.9%,低于单纯基于土壤养分指标或NDVI进行分区的子区域内部的变异系数,大大缩小了区域管理单元内部的变异性.分区结果能提高按区管理作业的精度,可为区域性小麦生长管理和过程模拟奠定基础.
- 黄彦朱艳马孟莉王航曹卫星田永超
- 关键词：遥感地统计主成分分析管理分区
- 不同株型小麦干物质积累与分配对氮肥响应的动态分析被引量：71
- 2009年
- 为了揭示株型和施氮量对小麦干物质积累与分配动态的影响,通过实施不同株型小麦品种和氮肥处理的田间试验,于主要生育期测定了各处理单株及不同器官干物质积累量,并分别利用Richards和VP方程对其进行拟合。结果表明,适量施氮提高了各株型小麦的干物质平均增长速率(Ra)和最大增长速率(Rmax),缩短了各株型小麦到达Rmax的时间,延长了各株型小麦的缓增持续期(D3)。施氮提高了紧凑型矮秆品种矮抗58、松散型品种淮麦17和中间型品种扬麦12的起始生长势(R0),缩短了上述3种株型小麦的渐增持续期(D1),降低了其到达Rmax时的干物质积累量(WRmax),而紧凑型高秆品种宁麦9号的R0、WRmax和D1与上述3种株型小麦的变化趋势相反。随施氮量的增加,矮抗58和宁麦9号的快增持续期(D2)呈下降趋势,而淮麦17和扬麦12的D2以中氮处理(150kghm-2)最低。施氮降低了淮麦17和扬麦12的叶、穗最大分配比例(Pmax)以及矮抗58和宁麦9号的茎鞘最大分配比例(PSmax),但增加了矮抗58和宁麦9号的叶部和穗部Pmax以及淮麦17和扬麦12的PSmax。施氮降低了宁麦9号、淮麦17和扬麦12的叶分配比例最大下降速率及矮抗58和宁麦9号的穗分配比例最大增长速率,而增加了矮抗58的叶分配比例最大下降速率及淮麦17和扬麦12的穗分配比例最大增长速率,但过量施氮抑制了宁麦9号穗分配比例最大增长速率的增加和扬麦12穗分配比例最大增长速率的下降。施氮对各株型小麦茎鞘分配比例最大增长和下降速率(RSimax和RSdmax)的影响无明显规律。因此,在建立高产小麦栽培技术体系时,应充分考虑到不同株型小麦干物质积累和分配动态对施氮量的响应差异。
- 李国强汤亮张文宇曹卫星朱艳
- 关键词：小麦株型施氮量干物质
- 基于地—空遥感耦合的冬小麦叶片氮积累量估算被引量：6
- 2012年
- 利用不同冬小麦生态区同步的SPOT-5多光谱遥感影像、地面光谱数据和植株取样数据,提出一种基于波谱响应函数拟合和混合像元分解的纯净像元光谱提取方法,并对比分析了纯净像元光谱、模拟像元光谱和实测像元光谱与冬小麦叶片氮积累量(LNA)的定量关系.结果表明:模拟像元光谱对叶片氮积累量的反演效果较好,纯净像元光谱反演效果次之,实测像元光谱最差;但基于模拟像元光谱的LNA监测模型不能直接外推至空间尺度.模型检验结果表明,基于纯净像元光谱的LNA监测模型在2个小麦生态区均具有较好的精度和稳定性,该方法综合利用了地-空遥感的优点,可以推广应用到其他不同空间分辨率和光谱分辨率的遥感数据,从而为区域性冬小麦氮素营养状况的遥感监测提供技术依据.
- 王来刚田永超李文龙朱艳曹卫星
- 关键词：冬小麦叶片氮积累量混合像元分解
- 基于遥感影像的作物生长监测系统的设计与实现被引量：13
- 2010年
- 利用遥感监测技术实时快速地获取作物长势参数和氮素营养状况,可以为作物的精确管理提供决策支持。在已有作物(小麦和水稻)生长监测模型的基础上,采用GDAL和GDI+信息处理方法,使用EM算法对反演的作物长势参数进行聚类分析,在Microsoft.NET平台上构建基于聚类分析和遥感影像的网络化作物生长监测系统。系统具有常见格式遥感影像读取、遥感信息提取、作物长势参数反演、聚类分析、专题图制作以及信息发布等功能,并以江苏省方强农场为案例区,对系统的部分功能进行了测试与检验。结果表明,该系统能够准确的读取遥感影像信息,反演作物生长参数,并可根据聚类分析结果自动制作专题图,通过互联网予以发布,从而初步突破了用户无法直接参与遥感影像分析过程的瓶颈,为区域尺度的作物生长监测和精确管理调控提供了决策支持。
- 姜晓剑刘小军田永超姜海燕曹卫星朱艳
- 关键词：农作物遥感聚类分析反演
- 基于主成分分析和小波神经网络的近红外多组分建模研究被引量：25
- 2009年
- 将小麦叶片原始光谱经过预处理后,采用主成分分析(PCA)对数据进行降维,取前3个主成分输入小波神经网络,建立了基于主成分分析和小波神经网络的近红外多组分预测模型(WNN);进一步研究了小波基函数个数的选取(WNN隐层节点数)对小波神经网络模型性能的影响,并将WNN模型与偏最小二乘法(PLS)和传统的反向传播神经网络(BPNN)模型进行了比较。结果表明,所建立的WNN模型能用于同时预测小麦叶片全氮和可溶性总糖两种组分含量,其预测均方根误差(RMSEP)分别为0.101%和0.089%,预测相关系数(R)分别为0.980和0.967。另外,在收敛速度和预测精度上,WNN模型明显优于BPNN和PLS模型,从而为将小波神经网络用于近红外光谱的多组分定量分析奠定了基础。
- 汤守鹏姚鑫锋姚霞田永超曹卫星朱艳
- 关键词：小波神经网络主成分分析小麦叶片全氮可溶性总糖
- 便携式作物氮素监测仪性能水稻田间测试被引量：11
- 2010年
- 设计了2个品种和4个施氮水平的水稻田间试验,采用自行研制的便携式作物氮素监测仪获取各关键生育期的水稻冠层反射光谱信息,并实施田间协同取样和实验室氮素含量测定。通过分析水稻叶片氮含量与冠层光谱反射率及植被指数之间的相关性和定量关系,测试并评价便携式作物氮素监测仪的工作性能。结果表明,便携式作物氮素监测仪具有优异的氮素监测效果和优良的田间工作性能,在其所具备的4个特征波段中,660、710和810 nm单一波长的光谱反射率与叶片氮含量的相关性均大于0.5,并全部通过0.01水平的极显著检验;在各生育期中,所有双波段光谱植被指数与叶片氮含量的拟合系数均大于0.7,并以开花期和成熟期的拟合系数(大于0.83)为最高;对全生育期的整体分析表明,归一化光谱指数NDVI(810,710)和NDVI(710,546)与叶片氮素含量的决定系数分别达到了0.804和0.759。
- 刘海俊孙传范曹卫星焦学磊习志仁徐志刚
- 关键词：水稻氮素含量监测仪田间试验
- 一种确定小麦植株吸氮量核心波段和适宜带宽的新方法
- 植株吸氮量是小麦生长中指示小麦氮素营养状况的优良指标。本研究基于不同年份、生态点、品种、氮肥、播期及密度处理的8个小麦田间试验资料,提出了一种新的确定小麦植株吸氮量核心波段和适宜带宽的方法,结果表明,NDVI（807,7...
- 姚霞姚鑫锋田永超倪军张羽朱艳曹卫星
- 关键词：小麦
- 文献传递
- 基于模型与GIS的小麦籽粒品质空间差异分析被引量：13
- 2009年
- 【目的】基于小麦籽粒品质预测模型和GIS技术,探索主要籽粒品质指标区域模拟与空间变异分析的方法。【方法】首先利用文献资料对已有小麦籽粒品质预测模型进行验证和评价,并基于江苏省40个生态点2000-2003年逐日气象数据和5个生态点、6个品种类型的小麦田间试验数据,对籽粒品质预测模型进行先计算后插值(calculate first,interpolate later,CI)和先插值后计算(interpolate first,calculate later,IC)两种升尺度方法的研究与评价;在此基础上进行小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值3项籽粒品质指标的区域模拟;最后,运用GIS和地统计学方法,分析江苏省3项籽粒品质指标的空间变异,获取3项籽粒品质指标的空间分布栅格图。【结果】IC方法的模拟精度较高,3项籽粒品质指标在不同地点、不同品种上的模拟值与实测值的RMSE基本小于20%;江苏省3项小麦籽粒品质指标在最大变程7.16km范围内显著相关,表现为东西经向和南北纬向变异较大的各向异性分布;空间栅格图能直观显示3项籽粒品质指标的空间分布以及纬度和经度方向的变异趋势。【结论】利用基于IC的小麦籽粒品质模型升尺度方法进行区域籽粒品质模拟和空间变异分析是可行的,为小麦籽粒品质的生态变异研究提供了参考。
- 黄芬朱艳姜东荆奇曹卫星
- 关键词：小麦籽粒品质GIS
- 不同算法红边位置监测小麦冠层氮素营养指标的比较被引量：20
- 2010年
- 【目的】红边位置常被用于监测作物叶片氮素营养状况。本文旨在通过不同算法提取红边位置,分析并比较不同算法提取的红边位置对氮素营养监测模型的准确性和可靠性差异,确定监测小麦叶片氮素营养的最佳红边位置算法及定量模型。【方法】基于不同施氮水平、播种密度、品种类型和生育时期的小麦田间试验,系统分析不同算法的红边位置(一阶微分、倒高斯法、多项式拟合法、四点内插法、拉格朗日法、线性外推法)与冠层叶片氮素营养指标的定量关系,比较不同算法红边位置对氮素营养监测的准确性和可靠性。【结果】线性外推法为计算小麦红边位置的最佳算法,并建立了基于线性外推法的小麦冠层叶片氮素营养定量监测模型。【结论】研究结果为小麦冠层叶片氮素营养指标的可靠监测提供了有效途径。
- 姚霞田永超刘小军曹卫星朱艳
- 关键词：小麦冠层氮素营养
